Узел опирания металлической фермы на кирпичную стену

Узел опирания металлической фермы на кирпичную стену

Представлены шесть схем классических конструктивных решений в вопросе опирания несущих металлических балок перекрытий на кирпичные стены строений.

● Проект зданий включает в себя процесс конструирования балочных перекрытий, связанный со множеством математических вычислений — расчёт монтажных соединений, компоновка опорных узлов балок, подбор сечений отдельных элементов, которые призваны обеспечивать работоспособность узлов.

● Выбор одного из представленных вариантов должен исходить из величины опорного давления под концом балки — т. е. опорная реакция является основополагающим фактором при выборе решения. Стальные балки перекрытия должны не просто быть уложены на несущие кирпичные стены, а должны опираться через железобетонные или стальные распределительные подушки. В число основных задач этих подушек входят:
— выравнивание давления под концами балок;
— предотвращение местного разрушения кирпичной кладки под опорными участками балок.

● Первые четыре узла (из шести) предполагают шарнирный способ опирания балок непосредственно на кирпичную стену через слой раствора толщиной в 15 мм. Опорное давление передаётся на кирпичную кладку через опорные металлические плиты толщиной 20 мм. Размеры опорных плит выбираются с таким расчётом, чтоб среднее давление под ними — т. е. на площади сжатия — не было больше величины расчётного сопротивления кирпичной кладки на жёстком цементном растворе. Несущая кирпичная стена должна быть выполнена из полнотелого кирпича с хорошими характеристиками по прочности.

• Если величина опорного давления превышает 10 тонн, то необходимая толщина железобетонной распределительной подушки уже должна составлять не менее 100 мм., причём сама подушка должна быть снабжена двумя армирующими сетками. В этом случае опорные узлы металлических балок должны быть обязательно жёсткими и категорически не допускается опирание балки перекрытий сразу на кирпичную стену. Руководством в этом вопросе являются требования СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции.

Узел опирания №1 шарнирный. Толщина кирпичной стены b=380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,6 т.

Узел опирания №2 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=0,7-3,0 т.

Узел опирания №3 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=3,1-5,0 т.

Узел опирания №4 шарнирный. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=5,1-7,0 т.

Узел опирания №5 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=10,1-18,0 т.

Узел опирания №6 жёсткий. Толщина кирпичной стены b>380 мм. Предельное значение опорной реакции R=18,1-20,0 т.

Во всех узлах все фрикционные соединения элементов выполняются на анкерных болтах класса точности В, с классами прочности 5.8 и 8.8.

Во всех узлах катеты всех угловых швов следует принимать по наименьшей толщине свариваемых элементов. Минимальны значения указаны в таблице 38 СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

Минимальный шов по обушку и по перу составляет 5 см, коэффициенты кш по обушку min 0,6; по перу – 0,4.

3.2 Расчёт кирпичной стены.

3.2.1.Конструктивная схема здания .

Так как расстояние между поперечными стенами lст=6 м то проектируемое сооружение( согласно табл. 8 и 9 /14/) по характеру работы относится к жёсткой конструктивной схеме.

Читайте также:  Ошибка 303 котла аристон

3.2.1.2 Основные параметры кирпичной стены.

Т.к. нагрузка от перекрытия сосредоточена на отдельных участках (опирание фермы) сечение проектируемой стены представляет собой в виде тавра (пилястры).

Высота стены ( согласно проекту ) равна Н = 4,9 м.

Уровень низа стены над уровнем чистого пола равен 10,800.

Ширина пилястры =510 мм.

Толщина стены h=510 мм.

Ширину полки таврового сечения зависит от наличия размеров проёмов: bп=6000 мм

Рис. 3.9. План нагружения на простенок

3.2.2. Статический расчёт.

Расчётная схема стены представляет собой в виде однопролётной балки с шарнирными опорами на уровне опирания перекрытий (см. рис 2.1):

Рис. 3.10 Расчетная схема стены.

3.2.2.1. Сбор нагрузок

На балку действуют следующие нагрузки:

— нагрузка от собственного веса кровли, фермы и стены;

— снеговая нагрузка в соответствии со снеговым районом;

Все нагрузки рассматриваются в соответствии с коэффициентами надёжности.

Определим действующие на раму расчётные вертикальные и горизонтальные нагрузки.

· Постоянные нагрузки (см. расчет фермы):

Полная нагрузка снеговая, от покрытия и фермы, действующая на стену P1= (gd+qs.d)∙cos ά ∙L/2=33,306∙14,705/2=244,88 кН

от собственного веса стены:

На стену также учитываем вес наслонной стропильной системы с шагом стропил 1,5 м:

P4= ((3,391-0,1)+1,296)∙6,7/2∙1,5=23,05 кН (0,1-собственный вес фермы )

Произведём расчет стены (результаты статического расчёта показаны на эпюрах):

Рис.3.11 Построение эпюр.

3.2.3.Расчёт кирпичной кладки на внецентренное сжатие.

Требуется рассчитать стену по оси Б здания на уровне мансардного этажа. Раствор необходимо подобрать. Район строительства — г. Витебск . Здание относится ко I степени долговечности (надежности).

Для стен зданий I степени долговечности марка раствора должна быть не менее согласно табл. 4 Приложение 1 /14/.

Размеры всех сечений стены одинаковы. Разными в них являются лишь расчетные усилия.

Наиболее опастным оказывается сечение, расположенное на расстоянии 1/3 от низа верхнего перекрытия, где изгибающий момент имеет значительную величину:

Подберем необходимые марку кирпича и раствора на уровне низа стены с возникающими там усилиями M= 2/3∙81,3=54,2кН∙м, N=272,02 кН

Расчетная высота стены I=1,25∙Н = 4,9∙1,25 = 6,125 м.( согласно /14/)

. (3.9)

Площадь сечения F=57∙51+(600-51)∙38=20862 cм 2

Расстояние от центра тяжести сечения О до края полки (см. рис. 1 приложения V 1 /5/. при и )

Z =0,35∙h=19,95 см и до края сечения в сторону эксцентриситета у = h — Z = 57-19,95=37,05 cм центральный момент инерции (см. рис. 2 приложения V 1 /5/.)

I=0,031∙600∙57 3 =3,44 ∙10 6 cм 4

и радиус инерции сечения

см (3.10)

Так как r = 12,8см >8,7 см, то.

Предположим, что минимально допустимая для рас сматриваемого здания марка раствора 10 приемлема и

Рис. 3.12 Сечение стены марка полнотелого глиняного кирпича пластического прессования М75. Тогда по табл. 7 приложения II

R=9 кг/см 2 , а по табл. 18 приложения III V 1 /14/.

Приведённая гибкость (3.11)

по табл.1 1 /14/.

(3.12)

Согласно приложению VI 1 / /14/от точки приложения силы до условной нейтральной оси будет:

(3.13)

(т.к. , где , условие не выполняется)

Тогда высота сжатой зоны сечения:

37,05+20,37=57,42 см и площадь этой зоны:

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 171
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 778
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 577
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 113
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Вследствие ограниченности длин проката, а также по транспортным условиям фермы больших пролетов (l > 18 м) приходится разбивать на отдельные отправочные элементы, назначая монтажные стыки, как правило, в середине пролета.

При конструировании стыков необходимо соблюдать основное правило стыкования: площадь сечения стыковых элементов должна быть не меньше площади сечения стыкуемых элементов. Стыки поясов ферм могут располагаться как в узлах, так и в панели. Расположение стыка пояса в узле более удобно, так как при этом часть фасонки используется в качестве стыкового элемента.

Простейшей конструкцией стыка является перекрытие поясных уголков стыковыми уголками того же профиля. На фигуре а показан сварной стык, а на фигуре б — клепаный стык нижнего пояса фермы. В сварном стыке полки стыкового уголка подрезают в целях избежания концентрации швов у перьев, а также для более равномерной передачи усилия.

Стыки нижнего пояса фермы

Стык верхнего пояса, обычно устраиваемый в коньке фермы, можно осуществлять аналогично стыку нижнего пояса, перекрывая его гнутыми стыковыми уголками. На фигуре а показан такой стык, причем фасонка выпущена кверху для прикрепления фонарной конструкции. Этот стык, в котором по существу повторяется идея клепаных стыков, получил также и другое решение, показанное на фигуре б.

Здесь тавровое сечение фасонки полностью компенсирует сечение двух уголков. Желательно только размер h назначать с таким расчетом, чтобы центр тяжести тавровой фасонкй совпадал с осью поясных уголков; в случае несовпадения необходимо проверить фасонку не только на сжатие, но и на изгиб от момента, равного осевому усилию в поясе, умноженному на эксцентриситет е усилия относительно центра тяжести фасонки.

Стыки верхнего пояса фермы

Для удобства наложения швов у обушков уголков пояса ширина горизонтальной планки не должна превышать 2h. Конструкция стыка по фигуре б удобна при монтаже благодаря наличию горизонтального столика, на который устанавливается конструкция фонаря.

Опорные узлы

Стропильные фермы могут опираться на кирпичные стены, железобетонные колонны или элементы стального каркаса промышленного здания — стальные колонны или подстропильные фермы. Конструкция прикрепления ферм к стальным колоннам и подстропильным фермам детально рассмотрена в гл. IX.

Опирание стропильных ферм

Опирание стропильных ферм на железобетонные колонны.

Пример опирания стропильной фермы на железобетонную колонну показан на фигуре. Опорная плита, обычно толщиной 16 — 20 мм, прикрепляется к колонне анкерными болтами диаметром 22 — 24 мм; размеры плиты определяют, исходя из расчетного сопротивления сжатию материала опоры. Отверстия в опорной плите делают в 2 — 3 раза больше диаметра анкерных болтов, учитывая возможные неточности в закладке последних.

Для ферм пролетом до 36 м требование подвижности опорных закреплений обычно не предъявляется.

Детали

Как уже указывалось, сжатые элементы ферм, состоящие из двух уголков, необходимо в промежутках между фасонками соединять друг с другом небольшими соединительными планками.

В противном случае под влиянием продольной сжимающей силы N каждый уголок, воспринимающий усилие N/2, может выгнуться независимо один от другого, так как у одиночного уголка минимальный радиус инерции относительно оси ξ значительно меньше, чем радиус инерции сечения из двух уголков относительно оси х.

Расстановка соединительных планок

Расстановка соединительных планок в элементах ферм.

Эти планки по длине сжатых стержней располагаются на расстояниях l1 ≤ 40rx (где rх — радиус инерции сечения относительно оси х —х). С целью обеспечения большей слитности работы обоих уголков в растянутых элементах ферм также ставятся соединительные планки, но на расстояниях l1 ≤ 80rх друг от друга.

Планки обычно делают шириной 60 — 100 мм.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Ссылка на основную публикацию
Тушить электроустановки напряжением до 1000 в можно
Горящие электроустановки, находящиеся под напряжением, это сложнейшая экстремальная ситуация, которая относится к категории «крайне аварийной». Поэтому существует правило, которое гласит,...
Тст 12 5 характеристики
Транзисторный стабилизированный выпрямитель тока типа РНГ 12-5 предназначен для питания радиостанций различного назначения при изменении напряжения питания +/- 10% и...
Тушить электроустановки напряжением до 1000 в можно
Горящие электроустановки, находящиеся под напряжением, это сложнейшая экстремальная ситуация, которая относится к категории «крайне аварийной». Поэтому существует правило, которое гласит,...
Удобрения из природного газа
В производстве минеральных удобрений ведущее место занимает азотная промышленность — около 50% азотных удобрений от суммар­ного в России выпуска удобрений...
Adblock detector